Elektromobilität: Sinkende Kosten sind conditio sine qua non

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1 Elektromobilität: Sinkende Kosten sind conditio sine qua non Pressegespräch zur Vorstellung der gemeinsamen Studie von Research und Institut der deutschen Wirtschaft Köln Berlin, 12. September 2011 Eric Heymann (), Oliver Koppel (IW Köln), Thomas Puls (IW Köln)

2 Hoffnungsträger Elektromobilität Die Elektromobilität soll dazu beitragen, wirtschaftliche, ökologische und soziale Probleme des Straßenverkehrs abzumildern oder gar zu lösen Viele Hoffnungen ruhen auf der E-Mobilität: Ölreserven sind endlich, und Ölpreise werden steigen: Strom als alternativer Kraftstoff im Straßenverkehr soll hier einen Ausweg aufzeigen CO 2 -Emissionen des Straßenverkehrs sollen sinken Niedrigere lokale Lärm- und Schadstoffemissionen von Elektrofahrzeugen Batterien der Elektroautos sollen Schwankungen erneuerbarer Energien ausgleichen Bundesregierung will, dass Deutschland Leitmarkt und Leitanbieter in der Elektromobilität wird: 1 Mio. Elektroautos auf den Straßen bis 2020, zusätzliche Arbeitsplätze E-Mobilität als Teil innovativer Verkehrssysteme (z.b. Car Sharing) Kunden erwarten von Elektroautos, dass ihre Bedürfnisse in puncto Preis, Komfort, Sicherheit, Leistung, Verbrauch, Zuverlässigkeit und Design erfüllt werden Eric Heymann (), Oliver Koppel (IW Köln), Thomas Puls (IW Köln) 1

3 Rohstoffverfügbarkeit geringes Problem Änderungen der Wertschöpfungskette programmiert Die Einführung von Elektroautos wird den europäischen Rohölimportbedarf kaum verändern, da das Elektroauto vor allem kleine Benziner ersetzen dürfte Die nachgewiesenen Vorkommen an Lithium, Kupfer und seltenen Erden reichen aus, um den Mehrbedarf durch Elektromobilität zu decken Es besteht eher ein politisches Risiko wegen der Konzentration der Vorkommen in wenigen Ländern Für den deutschen Industriestandort stellt die Elektrifizierung des Antriebsstranges Chance und Risiko dar Batterieentwicklung und -produktion sind heute in Asien und den USA konzentriert Die deutsche Industrie ist in der Wertschöpfungskette eines Elektroautos in fast allen Stufen stark vertreten: von der Feinchemie über Leistungselektronik bis zur Systemkompetenz von Zulieferern und Autoherstellern Die Elektrifizierung des Antriebsstranges führt zu Verschiebungen in der automobilen Wertschöpfungskette Eric Heymann (), Oliver Koppel (IW Köln), Thomas Puls (IW Köln) 2

4 Batterietechnik: Noch hoher Entwicklungsbedarf Hauptaufgabe: Kostensenkung Zielerreichungsgrad Batterietechnik, % Leist.- dichte 100 Lebensdauer Energiedichte Zyklusfestigkeit Kosten Therm. Sicherheit Zielwerte für den Energiespeicher: Herstellungskosten: EUR 200 pro kwh Energiedichte: 0,2 kwh/kg (zum Vergleich Benzin: 12 kwh/kg) Lebensdauer: km, 15 Jahre Effiziente Energiewandler im elektrischen Antriebsstrang Tank-to-Wheel-Effizienz von mehr als 66% (Verbrenner < 20%) Lithium-Ionen-Batterien sollten maximal zu 80% entladen werden Der Endverbraucher zahlt über EUR pro kwh nutzbarem Speicher Quelle: Robert Bosch AG Eric Heymann (), Oliver Koppel (IW Köln), Thomas Puls (IW Köln) 3

5 Reduktion des Kraftstoffverbrauchs vorrangig Beitrag des Elektroautos bleibt bis 2020 gering Weltweite CO 2 -Begrenzung CO 2 -Grenzwerte für Pkw in g/km 160 EU US JP Gesetzgeber und Kunden verlangen eine deutliche Senkung des Kraftstoffverbrauchs Der größte Teil der Reduktion muss durch eine Weiterentwicklung des Verbrennungsmotors erzielt werden Das Elektroauto wird nur einen kleinen Beitrag leisten Reduktionspotenzial für 2020 unter 1% der Emissionen von 2009 CN Industrie muss mehrere Antriebssysteme parallel weiterentwickeln Ziel 2015 Ziel 2020 Quelle: Internationale Energieagentur Eric Heymann (), Oliver Koppel (IW Köln), Thomas Puls (IW Köln) 4

6 Fachkräftebedarf in der Elektromobilität hoch Um Leitmarkt für Elektrofahrzeuge zu werden, müssen gerade bei Akademikern rechtzeitig erforderliche Kompetenzen aufgebaut werden MINT-Fachrichtungen (Ingenieurwissenschaften, Informatik, Physik, Chemie) relevant Viel technisches Know-how bereits an den Hochschulen vorhanden Erfahrung an der Schnittstelle IT/Engineering (Systemintegration) existent Handlungsbedarf im Bereich Fahrzeugtechnik gegeben (z.b. Batterietechnik) Bildungspolitik muss keine neuen Studiengänge schaffen, sondern in den Disziplinen vorhandenes Wissen vernetzen und neu zusammenführen Bologna-Reform und modularisierte Studiengänge ermöglichen: Effizienten Qualifikationsmix (Elektro-/Materialtechnik, Maschinenbau/Elektrochemie) Flexible Anpassung bei Änderung der technischen Rahmenbedingungen Bedarfsgerechtes Qualifikationsniveau (Forschung und Entwicklung vs. Produktion) Eric Heymann (), Oliver Koppel (IW Köln), Thomas Puls (IW Köln) 5

7 Jährlicher Akademikerbedarf in der Elektromobilität: hoch und steigend Akademiker sind gefragt Jährlicher Bedarf an Akademikern in der Elektromobilität* bis Spezifischer Expansionsbedarf Demografischer Ersatzbedarf * Jährlicher Akademikerbedarf in den für die E-Mobilität relevanten Branchen und Qualifikationen. Allgemeiner Expansionsbedarf Jährlicher Akademikerbedarf in der Elektromobilität steigt von aktuell rund auf etwa Personen im Jahr 2020 Immer mehr ältere Akademiker mit relevanten Qualifikationen scheiden altersbedingt aus dem Erwerbsleben Jährliches Beschäftigungswachstum relevanter Akademiker in der Elektromobilität seit 2000: +4,3% Elektromobilität führt zu weiterem Zusatzbedarf, ohne dass der Fachkräftebedarf im Bereich konventioneller Antriebe sänke Quellen: Mikrozensus 2009, IW Köln Eric Heymann (), Oliver Koppel (IW Köln), Thomas Puls (IW Köln) 6

8 Kaum aktivierbare Fachkräftepotenziale Frauen nicht elektrisiert Frauenanteil in der E-Mobilität*, % Akademiker Berufsausbildung Techniker/ Industriemeister * Frauenanteil in den für die E-Mobilität relevanten Branchen und Qualifikationen. In der Elektromobilität sind weniger als 10% aller relevanten Akademiker weiblich; aktuelle Frauenquote unter Erstabsolventen der E-Technik: 7,7% E-Technikingenieure August 2011: Arbeitslose offene Stellen alleine bei der BA offene Stellen insgesamt Anteil unfreiwillig teilzeiterwerbstätiger Akademiker in E-Mobilität 1% Absolventen relevanter Studiengänge verlassen DE jedes Jahr als Bildungsausländer Quelle: Mikrozensus 2009 Eric Heymann (), Oliver Koppel (IW Köln), Thomas Puls (IW Köln) 7

9 Stromnachfrage und Stromquelle kein Problem Elektroautos für Kunden vorerst nicht rentabel Strombedarf steigt durch E-Mobilität nur wenig: Stromverbrauch von 1 Mio. Elektroautos würde 0,3% des deutschen Bruttostromverbrauchs ausmachen Speicherpotenzial der Batterien im Umkehrschluss ebenfalls sehr klein Stromherkunft ist in der EU aus ökologischer Sicht irrelevant, denn der Emissionshandel deckelt die CO 2 -Emissionen des Energiesektors Ökologischer Vorteil liegt darin, dass Emissionen vom Straßenverkehr in einen Sektor verschoben werden, der dem Emissionshandel unterliegt Bei 1 Mio. Elektroautos könnten 1% der CO 2 -Emissionen des Straßenverkehrs in Deutschland eingespart werden In Ländern ohne Emissionshandel hängt die Klimabilanz der E-Mobilität vom Strommix ab Die Kundensicht: Wegen der hohen Anschaffungskosten rentieren sich Elektroautos heute erst ab einer Fahrleistung von etwa Kilometern Geringe Reichweite und vorerst fehlende öffentliche Ladeinfrastruktur ist dagegen kein K.O.-Kriterium für potenzielle Erstkunden Eric Heymann (), Oliver Koppel (IW Köln), Thomas Puls (IW Köln) 8

10 Förderung der E-Mobilität ist ein schmaler Grat Viele Länder fördern die Elektromobilität; Motive sind unterschiedlich: Endlichkeit der globalen Ölreserven ist übergeordneter Treiber Ferner wird sich ein Beitrag zum Klimaschutz erhofft hohe CO 2 -Vermeidungskosten der E- Mobilität spielen dabei offensichtlich keine Rolle für politische Willensbildung Länder mit eigener Automobilindustrie verfolgen auch industriepolitische Ziele China will Rückstand bei Verbrennungsmotoren durch Förderung der E-Mobilität ausgleichen (zudem Verbesserung der Luftqualität in Städten) Direkte Kaufprämien oder andere monetäre Anreize zur Stimulierung der Nachfrage sind kritisch zu sehen: Sie sind teuer und das Gegenteil von technologieoffener Förderpolitik Privilegien im Straßenverkehr helfen allenfalls kurzfristig Förderung der Grundlagenforschung oder Mehrfachanrechnung von Elektroautos auf CO 2 -Flottenziel der Autohersteller sind angemessene Optionen zur Förderung Eric Heymann (), Oliver Koppel (IW Köln), Thomas Puls (IW Köln) 9

11 Marktpotenzial in Deutschland: vier Szenarien Schematische Darstellung der vier Szenarien X-Achse: Technischer Fortschritt Y-Achse: Staatliche Förderung Hoch Szenarien im Vergleich Neuzulassungen von reinen Elektroautos in DE* Szenario IV Szenario I Langsam Schnell Szenario III Gering Quellen:, IW Köln Szenario II Szenario I (Marktanteil 6% bis 8%) Szenario II (Marktanteil 1% bis 3%) Szenario III (Marktanteil < 0,5%) Szenario IV (Marktanteil 3% bis 4%) * Unterstellt ist eine lineare Entwicklung der Neuzulassungen. Quellen:, IW Köln Eric Heymann (), Oliver Koppel (IW Köln), Thomas Puls (IW Köln) 10

12 Fazit und Ausblick Wegen der hohen Kosten bleibt die Elektromobilität vorerst ein Nischenprodukt Rohstoffverfügbarkeit, Stromverbrauch und -quelle, fehlende Ladeinfrastruktur oder geringe Reichweite der Fahrzeuge sind gemessen am Kostenproblem zweitrangig Dennoch sind die Weichen für eine allmähliche Elektrifizierung des Antriebsstrangs gestellt; die Entwicklung gleicht aber einer Evolution und nicht einer Revolution Batterieelektrische Autos sind nur eine Option; Plug-in-Hybride und Elektroautos mit Range Extender stehen in direkter Konkurrenz Die wirtschaftlichsten Alternativen bleiben auf der Mittel- und Langstrecke in den nächsten Jahren verbrauchsoptimierte Verbrenner und im Stadtverkehr Voll-Hybrid-Autos Große Herausforderung: Autoindustrie muss in allen Bereichen Fortschritte erzielen Dies impliziert einen enormen Fachkräftebedarf; Kooperationen mit Universitäten angezeigt Den hohen Investitionen in die E-Mobilität steht zunächst nur ein kleiner Markt gegenüber Aufgrund des evolutionären Charakters der Elektromobilität sind die First-Mover-Vorteile von Unternehmen begrenzt Förderpolitik ist ein schmaler Grat; Subventionswettlauf als Risiko Eric Heymann (), Oliver Koppel (IW Köln), Thomas Puls (IW Köln) 11

13 Kontakt : Eric Heymann Tel.: eric.heymann@db.com Kontakt IW Köln: Oliver Koppel Tel.: koppel@iwkoeln.de Thomas Puls Tel.: puls@iwkoeln.de Copyright AG,, Frankfurt am Main, Deutschland. Alle Rechte vorbehalten. Bei Zitaten wird um Quellenangabe Research gebeten. Die vorstehenden Angaben stellen keine Anlage-, Rechts- oder Steuerberatung dar. Alle Meinungsaussagen geben die aktuelle Einschätzung des Verfassers wieder, die nicht notwendigerweise der Meinung der AG oder ihrer assoziierten Unternehmen entspricht. Alle Meinungen können ohne vorherige Ankündigung geändert werden. Die Meinungen können von Einschätzungen abweichen, die in anderen von der veröffentlichten Dokumenten, einschließlich Research-Veröffentlichungen, vertreten werden. Die vorstehenden Angaben werden nur zu Informationszwecken und ohne vertragliche oder sonstige Verpflichtung zur Verfügung gestellt. Für die Richtigkeit, Vollständigkeit oder Angemessenheit der vorstehenden Angaben oder Einschätzungen wird keine Gewähr übernommen. In Deutschland wird dieser Bericht von AG Frankfurt genehmigt und/oder verbreitet, die über eine Erlaubnis der Bundesanstalt für Finanzdienstleistungsaufsicht verfügt. Im Vereinigten Königreich wird dieser Bericht durch AG London, Mitglied der London Stock Exchange, genehmigt und/oder verbreitet, die in Bezug auf Anlagegeschäfte im Vereinigten Königreich der Aufsicht der Financial Services Authority unterliegt. In Hongkong wird dieser Bericht durch AG, Hong Kong Branch, in Korea durch Deutsche Securities Korea Co. und in Singapur durch AG, Singapore Branch, verbreitet. In Japan wird dieser Bericht durch Deutsche Securities Limited, Tokyo Branch, genehmigt und/oder verbreitet. In Australien sollten Privatkunden eine Kopie der betreffenden Produktinformation (Product Disclosure Statement oder PDS) zu jeglichem in diesem Bericht erwähnten Finanzinstrument beziehen und dieses PDS berücksichtigen, bevor sie eine Anlageentscheidung treffen. Eric Heymann (), Oliver Koppel (IW Köln), Thomas Puls (IW Köln) 12